Chapitre : Fonction exponentielle Terminale S
1 Propriétés algébriques
Théorème 1. Pour tous réels a et b, exp(a+b)=exp(a)×exp(b).
Démonstration :
Soit aun réel quelconque fixé.On définit la fonction gsur Rpar :
g(x)=exp(a+x)
exp(a)=1
exp(a)×exp(a+x) .
La fonction gest définie et dérivable sur Rpuisque la fonction exponentielle est dérivable sur R.
Ainsi pour tout réel x,g′(x)=1
exp(a)×exp(a+x) .
Donc g′(x)=g(x) et de plus g(0) =1.
D’après le théorème 1, on a donc pour tout réel x,g(x)=exp(x) soit exp(a+x)
exp(a)=exp(x) ou encore
exp(a+x)=exp(a)×exp(x). N
Propriétés 1. Pour tous réels a et b et pour tout entier relatif n, on a :
exp(−b)=1
exp(b)exp(a−b)=exp(a)
exp(b)exp(na)=[exp(a)]n
2 Nouvelle notation
Le nombre exp(1) est noté e. Une valeur approchée à 10−8près, donnée par une calculatrice, est
2,71828182.
On a, pour tout entier relatif n, exp(n)=[exp(n×1)] =[exp(1)]n=en.
Notation : Pour tout xréel, on notera : exp(x)=ex.
Les propriétés algébriques de la fonction exponentielle se réécrivent alors de la façon suivante :
∀a,b∈R∀n∈Z
•ea+b=eaeb•e−b=1
eb•ea−b=ea
eb•ena =(ea)n•ea
2=pea
On remarque que ces propriétés s’écrivent comme un prolongement des règles de calcul sur les ex-
posants, ce qui justifie l’écriture exp(x)=ex.
Attention : Ne pas confondre ex2=exp(x2) et (ex)2=e2x=exp(2x).
3 Étude de la fonction exponentielle
3.1 Variations et limites
Propriétés 2. La fonction exponentielle est strictement croissante sur Ret
lim
x→+∞ex=+∞ et lim
x→−∞ex=0
Démonstration :
△ROC
Ph Depresle : Notes de cours Page 2 sur 13